Bioingenjörer från University of California i Los Angeles har skapat en mjuk och flexibel bioelektronisk enhet med autonom kraft. Den kan skapa den energi som behövs för att arbeta från kroppsrörelser, nämligen från att böja armbågen till den rörelse som skapas av impulsen vid handleden. Projektforskare fann att det som kallas magnetoelastisk effekt, som skapar en laddning när små magneter glider ihop och rör sig isär under mekaniskt tryck, finns i ett mjukt och flexibelt system, inte bara ett hårt.
Teamet skapade en konceptuell enhet med mikroskopiska magneter spridda i en kiselmatris tjock som ett pappersark. Magnetfältet ändras i styrka när matrisen rör sig och genererar elektricitet. Forskarna tror att deras enhet kan användas för att driva en rad bärbara och implanterbara elektroniska sensorer för att övervaka olika hälsotillstånd.
En av de unika aspekterna med tekniken är att den är baserad på magnetism snarare än elektricitet, så fukt och svett äventyrar inte dess effektivitet. Teamet byggde en flexibel magnetoelastisk generator på en platinakatalyserad kiselpolymermatris fylld med neodym, järn, bor och nanomagneter. Den flexibla enheten fästes på studiedeltagarens armbåge med hjälp av silikontejp.
Forskarna fann att den magnetoelastiska effekten är fyra gånger större än för något styvt system av liknande storlek. Testsystemet kunde generera 4,27 milliampere per kvadratcentimeter elektrisk ström. Även om det inte är mycket el, är det 10 000 gånger mer än jämförbar teknik.
Enheten som forskarna skapade var så känslig att den kunde generera energi från en persons pulsvågor. Detta öppnar dörren till självdrivna vattentäta pulsmätare. Ett patent har lämnats in för tekniken, men det finns ingen indikation på när eller om den kommer att bli kommersiellt tillgänglig.
"Vår upptäckt öppnar nya möjligheter för praktisk energi, avkänning och terapeutisk teknik som riktar sig mot människokroppen och kan kopplas till Internet of Things", säger studieledaren Jun Chen, docent i bioteknik vid UCLA Samuel.
Läs också: